CN109854711A - 一种平衡轴齿轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平衡轴齿轮,其包括惯量环和同轴设置的轮毂,惯量环的内周壁上沿周向车削有环形内凹圆弧结构,使其在轴向截面上具有内凹圆弧段和直线段,轮毂的外周壁上沿周向车削有环形外凸圆弧结构,使其在轴向截面上具有外凸圆弧段和直线段,环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构位置相对应形成环形非直壁间隙;装配时环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂有胶黏剂,通过过盈压装向环形非直壁间隙内压入橡胶圈,通过二次硫化使橡胶圈分别与环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构胶黏在一起;优点是环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构的配合增加了压装在环形非直壁间隙内的橡胶圈的过盈力,避免了惯量环与轮毂之间出现打转现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种平衡轴,尤其是涉及一种平衡轴齿轮。
背景技术
现有的三缸发动机因结构上的不平衡在运转时会有较大振动,为解决三缸发动机在结构上的不平衡需要用平衡轴来平衡,在这个平衡过程中平衡轴齿轮起到了传递扭矩带动平衡轴和降低传动噪音的作用。
常见的平衡轴齿轮由惯量环、橡胶圈、轮毂组成,惯量环的外周壁上具有啮合齿,轮毂同轴设置于惯量环内,惯量环的内周壁与轮毂的外周壁之间存在环形直壁间隙,橡胶液注入环形直壁间隙内硫化形成橡胶圈。这种平衡轴齿轮存在以下问题:1)在注胶硫化之前,需要先将惯量环的内周壁与轮毂的外周壁清洗干净,然后在惯量环的内周壁与轮毂的外周壁上涂设粘胶剂,再向环形直壁间隙内注入橡胶液硫化形成橡胶圈,工艺复杂,成本高;2)平衡轴齿轮是在-40℃~150℃的有油雾的发动机里全寿命工作的,需要其传递足够大的扭矩,并且要求其在油雾工作环境里保持良好的工作状态,考虑到其在油雾工作环境里工作,其惯量环和轮毂都采用粉末冶金件,粉末冶金件通过橡胶液注胶硫化粘接而成,在这一个过程中注胶硫化的工艺涉及内容较多,且很多难以进行过程监控,受油雾影响,橡胶圈与惯量环和轮毂之间存在较大的脱胶风险,这样会导致惯量环与轮毂之间出现打转现象,从而将导致平衡轴齿轮失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种平衡轴齿轮,其有效地避免了惯量环与轮毂之间出现打转现象,且结构简单、成本低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种平衡轴齿轮,包括惯量环和同轴设置于所述的惯量环内的轮毂,其特征在于:所述的惯量环的内周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构,使所述的惯量环的内周壁在轴向截面上具有内凹圆弧段和直线段,所述的轮毂的外周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构,使所述的轮毂的外周壁在轴向截面上具有外凸圆弧段和直线段,所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构位置相对应使所述的惯量环与所述的轮毂之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈的环形非直壁间隙;装配时所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂有胶黏剂,通过过盈压装向所述的环形非直壁间隙内压入所述的橡胶圈,使所述的橡胶圈从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使所述的橡胶圈分别与所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构胶黏在一起。
所述的环形非直壁间隙的环宽为3~4毫米。统计大量实际样件制作过程得出的数据,压装式平衡轴零件的厚度比较薄,若环形非直壁间隙的环宽小于3毫米,则要求压装的已压制成型的橡胶圈的体积小,而橡胶圈的体积太小使得橡胶圈上的导向角过小,不利于装配过程;若环形非直壁间隙的环宽大于4毫米,则因平衡轴齿轮的高度有限,无法提供足够的轴向压脱力。
所述的惯量环的内周壁的内凹圆弧段和所述的轮毂的外周壁的外凸圆弧段的高度均为1.8~2.3毫米。在此,限定惯量环的内周壁的内凹圆弧段和轮毂的外周壁的外凸圆弧段的高度,主要是考虑给平衡轴齿轮足够的轴向压脱力和滑移扭矩,防止被压脱,高度越高弧线越长,压脱力也会越大,滑移扭矩也会越大,当高度小于1.8毫米时压脱力过小无法满足设计值,当高度大于2.3毫米时则会影响装配的难度。
所述的轮毂的外周壁的外凸圆弧段的最高点与所述的惯量环的内周壁的直线段之间的垂直距离为0.5~1.5毫米。该数据是根据实际的结构测量得出的,0.5~1.5毫米能够满足平衡轴齿轮需要有一定的轴向压脱力设计,太低会影响装配难度,太高则压脱力不足。
所述的惯量环的内周壁和所述的轮毂的外周壁的粗糙度均为6.3。在此,限制粗糙度是为了增加橡胶圈与惯量环和轮毂的接触面积,增加粘接强度。
一种平衡轴齿轮,包括惯量环和同轴设置于所述的惯量环内的轮毂,其特征在于:所述的惯量环的内周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构,使所述的惯量环的内周壁在轴向截面上具有外凸圆弧段和直线段,所述的轮毂的外周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构,使所述的轮毂的外周壁在轴向截面上具有内凹圆弧段和直线段,所述的环形外凸圆弧结构与所述的环形内凹圆弧结构位置相对应使所述的惯量环与所述的轮毂之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈的环形非直壁间隙;装配时所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂有胶黏剂,通过过盈压装向所述的环形非直壁间隙内压入所述的橡胶圈,使所述的橡胶圈从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使所述的橡胶圈分别与所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构胶黏在一起。
所述的环形非直壁间隙的环宽为3~4毫米。统计大量实际样件制作过程得出的数据,压装式平衡轴零件的厚度比较薄,若环形非直壁间隙的环宽小于3毫米,则要求压装的已压制成型的橡胶圈的体积小,而橡胶圈的体积太小使得橡胶圈上的导向角过小,不利于装配过程;若环形非直壁间隙的环宽大于4毫米,则因平衡轴齿轮的高度有限,无法提供足够的轴向压脱力。
所述的惯量环的内周壁的外凸圆弧段和所述的轮毂的外周壁的内凹圆弧段的高度均为1.8~2.3毫米。在此,限定惯量环的内周壁的外凸圆弧段和轮毂的外周壁的内凹圆弧段的高度,主要是考虑给平衡轴齿轮足够的轴向压脱力和滑移扭矩,防止被压脱,高度越高弧线越长,压脱力也会越大,滑移扭矩也会越大,当高度小于1.8毫米时压脱力过小无法满足设计值,当高度大于2.3毫米时则会影响装配的难度。
所述的惯量环的外周壁的外凸圆弧段的最高点与所述的轮毂的内周壁的直线段之间的垂直距离为0.5~1.5毫米。该数据是根据实际的结构测量得出的,0.5~1.5毫米能够满足平衡轴齿轮需要有一定的轴向压脱力设计,太低会影响装配难度,太高则压脱力不足。
所述的惯量环的内周壁和所述的轮毂的外周壁的粗糙度均为6.3。在此,限制粗糙度是为了增加橡胶圈与惯量环和轮毂的接触面积,增加粘接强度。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1)在惯量环的内周壁上沿周向车削一个环形内凹圆弧结构,并在轮毂的外周壁上沿周向车削一个环形外凸圆弧结构,或在惯量环的内周壁上沿周向车削一个环形外凸圆弧结构,并在轮毂的外周壁上沿周向车削一个环形内凹圆弧结构,环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构的配合增加了压装在环形非直壁间隙内的橡胶圈的过盈力,有效地避免了惯量环与轮毂之间出现打转现象,从而确保了平衡轴齿轮有效。
2)通过调整橡胶圈的厚度,可使橡胶圈在被压缩后有一定的压缩回弹力,外加胶黏剂的粘接,能够有效改善惯量环和轮毂在-40℃~150℃的温度下保证足够的静态扭矩,从而保证了带动平衡轴的转动扭矩。
3)通过调节橡胶的刚度即调整橡胶圈的刚度,可以有效地避免与发动机发生共振,从而可有效地降低发动机的工作振动,降低了噪音。
4)直接将已压制成型的橡胶圈压入环形非直壁间隙内即可,工艺过程简单,成本低。
5)在装配时在环形内凹圆弧结构与环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂胶黏剂,可以增加橡胶圈与惯量环和轮毂之间的扭转强度,以满足传递较大的扭矩。
附图说明
图1为实施例一的平衡轴齿轮的整体结构示意图;
图2为实施例一的平衡轴齿轮的轴向剖视图;
图3为实施例二的平衡轴齿轮的轴向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一:
本实施例提出的一种平衡轴齿轮,如图1和图2所示,其包括惯量环1和同轴设置于惯量环1内的轮毂2,惯量环1的外周壁上具有啮合齿11,惯量环1的内周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构12,使惯量环1的内周壁在轴向截面上具有一段内凹圆弧段13和两段分布在内凹圆弧段13两侧的直线段14,轮毂2的外周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构22,使轮毂2的外周壁在轴向截面上具有一段外凸圆弧段23和两段分布在外凸圆弧段23两侧的直线段24,环形内凹圆弧结构12与环形外凸圆弧结构22位置相对应使惯量环1与轮毂2之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈4的环形非直壁间隙3;装配时环形内凹圆弧结构12与环形外凸圆弧结构22相对的表面上均涂有胶黏剂(图中未示出),通过过盈压装向环形非直壁间隙3内压入橡胶圈4,使橡胶圈4从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使橡胶圈4分别与环形内凹圆弧结构12与环形外凸圆弧结构22胶黏在一起。
在本实施例中,环形非直壁间隙3的环宽为3~4毫米,具体设计时可将环形非直壁间隙3的环宽设计为3.5毫米;惯量环1的内周壁的内凹圆弧段13和轮毂2的外周壁的外凸圆弧段23的高度均为1.8~2.3毫米,具体设计时可将高度均设计为2毫米;轮毂2的外周壁的外凸圆弧段23的最高点与惯量环1的内周壁的直线段14之间的垂直距离为0.5~1.5毫米,具体设计时可将垂直距离设计为1.5毫米;惯量环1的内周壁和轮毂2的外周壁的粗糙度均为6.3,限制粗糙度是为了增加橡胶圈与惯量环1和轮毂2的接触面积,增加粘接强度。
实施例二:
本实施例提出的一种平衡轴齿轮,如图3所示,其包括惯量环1和同轴设置于惯量环1内的轮毂2,惯量环1的外周壁上具有啮合齿11,惯量环1的内周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构15,使惯量环1的内周壁在轴向截面上具有一段外凸圆弧段16和两段分布在外凸圆弧段16的两侧的直线段17,轮毂2的外周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构25,使轮毂2的外周壁在轴向截面上具有一段内凹圆弧段26和两段分布在内凹圆弧段26的两侧的直线段27,环形外凸圆弧结构15与环形内凹圆弧结构25位置相对应使惯量环1与轮毂2之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈4的环形非直壁间隙3;装配时环形内凹圆弧结构25与环形外凸圆弧结构15相对的表面上均涂有胶黏剂(图中未示出),通过过盈压装向环形非直壁间隙3内压入橡胶圈4,使橡胶圈4从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使橡胶圈4分别与环形内凹圆弧结构25与环形外凸圆弧结构15胶黏在一起。
在本实施例中,环形非直壁间隙3的环宽为3~4毫米,具体设计时可将环形非直壁间隙3的环宽设计为3.5毫米;惯量环1的内周壁的外凸圆弧段16和轮毂2的外周壁的内凹圆弧段26的高度均为1.8~2.3毫米,具体设计时可将高度均设计为2毫米;惯量环1的外周壁的外凸圆弧段16的最高点与轮毂2的内周壁的直线段27之间的垂直距离为0.5~1.5毫米,具体设计时可将垂直距离设计为1.5毫米;惯量环1的内周壁和轮毂2的外周壁的粗糙度均为6.3,限制粗糙度是为了增加橡胶圈4与惯量环1和轮毂2的接触面积,增加粘接强度。
上述各个实施例中,橡胶圈4为预先压制成型,橡胶经过特制的环形直臂模具和规定的硫化参数,可以得到成型的环形直臂结构橡胶圈;过盈压装为橡胶圈4强制挤压入惯量环1和轮毂2之间的环形非直壁间隙3中,橡胶圈4通过外力挤压强制压缩拉长,装配完成后,橡胶圈4会向惯量环1和轮毂2产生抵抗力,此力可以增加惯量环1和轮毂2之间的扭矩。
Claims (10)
1.一种平衡轴齿轮,包括惯量环和同轴设置于所述的惯量环内的轮毂,其特征在于:所述的惯量环的内周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构,使所述的惯量环的内周壁在轴向截面上具有内凹圆弧段和直线段,所述的轮毂的外周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构,使所述的轮毂的外周壁在轴向截面上具有外凸圆弧段和直线段,所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构位置相对应使所述的惯量环与所述的轮毂之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈的环形非直壁间隙;装配时所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂有胶黏剂,通过过盈压装向所述的环形非直壁间隙内压入所述的橡胶圈,使所述的橡胶圈从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使所述的橡胶圈分别与所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构胶黏在一起。
2.根据权利要求1所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的环形非直壁间隙的环宽为3~4毫米。
3.根据权利要求2所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的惯量环的内周壁的内凹圆弧段和所述的轮毂的外周壁的外凸圆弧段的高度均为1.8~2.3毫米。
4.根据权利要求3所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的轮毂的外周壁的外凸圆弧段的最高点与所述的惯量环的内周壁的直线段之间的垂直距离为0.5~1.5毫米。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的惯量环的内周壁和所述的轮毂的外周壁的粗糙度均为6.3。
6.一种平衡轴齿轮,包括惯量环和同轴设置于所述的惯量环内的轮毂,其特征在于:所述的惯量环的内周壁上沿周向车削有一个环形外凸圆弧结构,使所述的惯量环的内周壁在轴向截面上具有外凸圆弧段和直线段,所述的轮毂的外周壁上沿周向车削有一个环形内凹圆弧结构,使所述的轮毂的外周壁在轴向截面上具有内凹圆弧段和直线段,所述的环形外凸圆弧结构与所述的环形内凹圆弧结构位置相对应使所述的惯量环与所述的轮毂之间存在一个具有圆弧结构的用于装配已压制成型的橡胶圈的环形非直壁间隙;装配时所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构相对的表面上均涂有胶黏剂,通过过盈压装向所述的环形非直壁间隙内压入所述的橡胶圈,使所述的橡胶圈从环形直壁结构变形为具有圆弧的环形非直壁结构,通过二次硫化使所述的橡胶圈分别与所述的环形内凹圆弧结构与所述的环形外凸圆弧结构胶黏在一起。
7.根据权利要求6所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的环形非直壁间隙的环宽为3~4毫米。
8.根据权利要求7所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的惯量环的内周壁的外凸圆弧段和所述的轮毂的外周壁的内凹圆弧段的高度均为1.8~2.3毫米。
9.根据权利要求8所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的惯量环的外周壁的外凸圆弧段的最高点与所述的轮毂的内周壁的直线段之间的垂直距离为0.5~1.5毫米。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的一种平衡轴齿轮,其特征在于:所述的惯量环的内周壁和所述的轮毂的外周壁的粗糙度均为6.3。
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CN219242587U (zh) | 一种柔性减振齿轮 |
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
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